劉偉春

【摘要】隨著我國科學技術水平的不斷提升，在當今時代背景下，諸多新型的信息化教學系統(tǒng)逐漸地出現(xiàn)在了人們的視野當中，并且在教育教學領域當中得到了廣泛的應用。所取得的應用成效極為顯著，不僅極大地提升了教育教學的質(zhì)量，同時還極大地提升了教育教學的效率。而從宏觀的角度分析，絕大多數(shù)信息化教學設備都必須要有單片機通信系統(tǒng)的支持，而該種系統(tǒng)的適用性在一定程度上直接決定著單片機教學改革的速率，進而影響到單片機教學的整體質(zhì)量。就應用于教改的單片機通信系統(tǒng)做了簡要的分析，并從設計的角度具體闡述了單片機通信系統(tǒng)的設計情況，目的在于進一步提升單片機通信系統(tǒng)在教改工作當中的應用成效。

【關鍵詞】單片機 教學改革 信息化 通信系統(tǒng) 設計

一、應用于教改的單片機通信系統(tǒng)概述

現(xiàn)階段，單片機裝置人們的日常生活當中極為常見，從本質(zhì)上來講，該種裝置同屬于集成電路芯片，是信息化設備的重要組成元部件。同時隨著我國教育教學信息化改革的不斷深入，單片機通信系統(tǒng)在教學領域當中的應用廣泛性正在不斷地提升。經(jīng)實踐調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在單片機教學改革工作當中，最為實用的單片機通信系統(tǒng)為單片機多機通信系統(tǒng)，該種系統(tǒng)可以有效地實現(xiàn)一機發(fā)送多機接收的功能，同時還可以為學生創(chuàng)設出良好的單片機實訓環(huán)境。為此，諸多單片機教改技術研究學者紛紛投入到了該項研究工作當中，經(jīng)過一段時間的研究發(fā)現(xiàn)，要想有效地將單片機多機通信系統(tǒng)應用到教改工作當中，并保證其能夠發(fā)揮出應有的作用，必須要從以下三個方面著手進行系統(tǒng)的設計工作：其一，網(wǎng)絡協(xié)議設計;其二，多機通信系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構設計;其三，電路設計。只有保證這三項設計的科學合理性，才能夠保證該種系統(tǒng)能夠充分的發(fā)揮出應有的應用成效。

二、應用于教改的單片機通信系統(tǒng)設計分析

（一）網(wǎng)絡協(xié)議

網(wǎng)絡協(xié)議是保證單片機通信系統(tǒng)能夠正常運行并發(fā)揮出應有作用的關鍵保障，同時也是保證在教學過程當中數(shù)據(jù)能夠通過計算機設備正常輸送的一種“規(guī)則”。從實際角度出發(fā)，當單片機教學設備在進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程會產(chǎn)生與其相匹配的字符集，而這些字符集只有經(jīng)過轉(zhuǎn)換之后，變成標準字符集才可以被輸送到其他單片機當中，而網(wǎng)絡協(xié)議所起到的作用就是轉(zhuǎn)換字符集。從本質(zhì)上來講，應用于教改工作當中的單片機通信系統(tǒng)同屬于一種具有公共服務設備，同時要想保證教改工作能夠順利進行下去，必須要保證多臺單片機同時運行，在這種情況下就必須要有TCP/IP協(xié)議支持多臺單片機同時運轉(zhuǎn)。另外，由于所服務的對象并不是單一的一個，基于這一情況，就必須要保證IP地質(zhì)、網(wǎng)關、DNS服務終端等各項參數(shù)的詳細性。當發(fā)送信息的單邊機系統(tǒng)在進行信息發(fā)送的過程當中，系統(tǒng)的終端會依照相關的內(nèi)容判定標準將信息輸送到指定單片機設備當中，在這一過程當中TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議會監(jiān)測接收端是否成功接受到信息，經(jīng)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)接收端成功接受信息之后，網(wǎng)絡協(xié)議會自動判定通信傳輸完成。同時，相關的單片機通信系統(tǒng)設計人員在設計應用于教改工作當中的單片機通信系統(tǒng)期間，必須要保證網(wǎng)絡協(xié)議的靈活性，具體而言，就是將其設置為能夠支持二次詢問服務端功能的歇息，并且保證其能夠進行智能傳輸數(shù)據(jù)以及回收數(shù)據(jù)做功。以此來保證數(shù)據(jù)未發(fā)送之后數(shù)據(jù)能夠被回收到發(fā)送信息的單片機通信系統(tǒng)當中。

（二）多機通信系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構設計

在應用于教改的單片多機通信系統(tǒng)當中，必須要會有服務機極為重要，該種設備同屬于整個系統(tǒng)的主體，是分配各項網(wǎng)絡資源的主要設備。在相應的網(wǎng)絡協(xié)議當中，服務端會向各個單片機輸送一些數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)在被發(fā)送的過程當中會依照接收機的需求被不斷地調(diào)整。另外，相關系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構設計人員在實際進行設計網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構期間必須要將總線型設計方法應用到其中，保證在該種網(wǎng)絡結(jié)構當中的節(jié)點都擁有較強的接受能力以及信息發(fā)送能力?？梢哉f，該種結(jié)構在應用于教改的單片機通信系統(tǒng)當中極為適用，有效地將系統(tǒng)的結(jié)構設計成總線型的拓撲結(jié)構不僅可以極大的降低電纜的長度，同時還可以有效地提升整個系統(tǒng)的負載能力。當服務單片機在進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程當中需要詢問客戶單片機的數(shù)據(jù)接收需求，并賦予客戶單片機選擇是否接收的權利，當其中一個單片機通信系統(tǒng)不需要，系統(tǒng)將會自動將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较乱粋€單片機當中并詢問其是否接收。基于這一情況，在總線型網(wǎng)絡結(jié)構當中，總服務系統(tǒng)對于與總服務端相連接的分單片機通信系統(tǒng)都可以形式訪問權限以及發(fā)送數(shù)據(jù)權限，因此可以極大地保證信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，進而提升該種系統(tǒng)在教改工作當中的適用性。

（三）電路設計

在應用于教改的單片機通信系統(tǒng)當中，服務器和客戶機兩者之間要想有效地進行配合合作，必須要有網(wǎng)絡接口電路作為支持。從本質(zhì)上來講，該種電路同屬于兩種設備建立合作關系的紐帶。因此相關的系統(tǒng)設計人員在實際設計應用于教改當中的單片機通信系統(tǒng)期間，必須要將多片芯片安裝到電路當中，使其充分地發(fā)揮出數(shù)據(jù)接收以及發(fā)送的功能。同時在實際安裝芯片期間，要保證芯片與客戶機端口的對應性，使其能夠快速的感應到點信號的存在，并該種信號進行發(fā)送。同時還要將該種電路十分位兩個不同的電路，在電路芯片不做功的情況下，使一號電路和二號電路之間相互連接。當客戶機在接收到數(shù)據(jù)期間使電路能夠及時的發(fā)出信號，以此來保證系統(tǒng)具有較強的提示功能。

三、結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段，隨著我國信息工程技術的不斷發(fā)展與進步，我國政府部門已經(jīng)極為重視信息工程教育的發(fā)展情況，并且正在積極努力地引導高職院校以及高等院校進行信息工程教育教學的改革，其目的在于進一步提升信息工程教學質(zhì)量。而單片機教學工作是目前信息工程教育的主要科目知識，學生只有充分的掌握各項單片機知識點才能夠有效地提升其信息素養(yǎng)。而目前，單片機通信系統(tǒng)的應用已經(jīng)成為單片機教學改革工作的必然發(fā)展趨勢，該種系統(tǒng)的適用性在一定程度上直接決定著單片機教學改革的質(zhì)量。因此，相關的教職人員必須要將工作重心放到應用于教改的單片機通信系統(tǒng)研究上，結(jié)合單片機教學改革的需求以及單片機通信系統(tǒng)在教改工作當中的應用需求，設計出具有較強實用性的單片機通信系統(tǒng)，以此來保證該種系統(tǒng)能夠在單片機教學改革工作當中發(fā)揮出應有的作用，為學生創(chuàng)設出良好的實訓環(huán)境，進而不斷地提升單片機教學的質(zhì)量。

參考文獻：

[1]何蕾.無線通信技術在單片機通信系統(tǒng)中的應用分析[J].電子制作，2018，（Z1） ：119.

[2]王鵬宇，陳東陽，楊建飛.基于單片機通信技術的多參數(shù)分布式顯示系統(tǒng)的設計[J].廊坊師范學院學報，2017，（03） ：53.

[3]母才莘.基于ModBusRTU協(xié)議的MCGS應用系統(tǒng)與單片機通信設計[J].自動化應用，2017，（07）：49.

[4]李文瑞.無線通信技術在單片機通信系統(tǒng)中的實際應用探討[J].電子制作，2015，（05） ：160.

[5]李皓瑜，唐榮斌.Android設備與STM32單片機通信方式的研究[J].通訊世界，2014，（21）：37.

[6]段克寧，陶春泓，謝詩敏.基于ModBus協(xié)議的工控人機界面與51單片機通信控制設計[J].儀表技術，2014，（08） ：23.